Luminer yang dapat diredupkan. Peredupan LED secara umum dan detail

Rich Rosen, Semikonduktor Nasional

pengantar

Pertumbuhan eksponensial dalam jumlah sumber cahaya LED disertai dengan perluasan yang sama cepatnya dari rangkaian sirkuit terintegrasi yang dirancang untuk mengontrol daya LED. Mengganti driver LED telah lama menggantikan regulator linier rakus yang tidak dapat diterima di dunia yang sadar energi, menjadi standar de facto untuk industri. Aplikasi apa pun, dari senter hingga rambu stadion, membutuhkan kontrol arus konstan yang tepat. Dalam kasus ini, sering kali perlu untuk mengubah intensitas radiasi LED secara real time. Mengontrol kecerahan sumber cahaya, dan khususnya LED, disebut peredupan. Artikel ini menguraikan dasar-dasar teori LED dan menjelaskan metode peredupan paling populer menggunakan driver pulsa.

Kecerahan dan suhu warna LED

Kecerahan LED

Konsep kecerahan set terlihat yang dipancarkan oleh LED cukup mudah dipahami. Nilai numerik dari kecerahan yang dirasakan dari radiasi LED dapat dengan mudah diukur dalam satuan kerapatan fluks bercahaya permukaan, yang disebut candela (cd). Keluaran cahaya total dari sebuah LED dinyatakan dalam lumens (lm). Penting juga untuk dipahami bahwa kecerahan LED bergantung pada arus maju rata-rata.

Gambar 1 menunjukkan grafik ketergantungan fluks bercahaya dari LED tertentu pada arus maju. Dalam kisaran nilai arus maju (I F) yang digunakan, grafiknya sangat linier. Non-linearitas mulai muncul saat I F meningkat. Ketika arus melampaui bagian linier, efisiensi LED berkurang.

Gambar 1.

Saat beroperasi di luar wilayah linier, sebagian besar daya yang disuplai ke LED hilang sebagai panas. Panas yang terbuang ini membebani driver LED dan mempersulit desain termal desain.

Suhu warna LED

Temperatur warna adalah parameter yang mencirikan warna LED dan ditunjukkan dalam lembar data. Temperatur warna dari LED tertentu dijelaskan oleh rentang nilai dan perubahan dengan perubahan arus maju, temperatur persimpangan, dan seiring bertambahnya usia perangkat. Semakin rendah suhu warna LED, semakin dekat kilauannya ke warna kuning kemerahan yang disebut "hangat". Temperatur warna yang lebih tinggi sesuai dengan warna biru-hijau yang disebut "dingin". Seringkali, untuk LED warna, alih-alih suhu warna, panjang gelombang yang dominan ditunjukkan, yang dapat bergeser seperti suhu warna.

Cara mengontrol kecerahan LED

Ada dua metode umum untuk meredupkan (meredupkan) LED di sirkuit driver pulsa: modulasi lebar pulsa (PWM) dan peredupan analog. Kedua metode pada akhirnya bermuara pada mempertahankan tingkat arus rata-rata tertentu melalui LED, atau serangkaian LED. Di bawah ini kita akan membahas perbedaan antara metode-metode ini, mengevaluasi kelebihan dan kekurangannya.

Gambar 2 menggambarkan driver LED berdenyut dalam konfigurasi konverter uang. Tegangan V IN dalam rangkaian seperti itu harus selalu lebih besar dari jumlah tegangan yang melintasi LED dan R SNS. Arus induktor mengalir seluruhnya melalui LED dan resistor R SNS, dan dikendalikan oleh tegangan yang diberikan dari resistor ke pin CS. Jika tegangan pada pin CS mulai turun di bawah level yang disetel, duty cycle dari arus yang mengalir melalui L1, LED dan R SNS meningkat, sehingga meningkatkan arus LED rata-rata.

Peredupan analog

Peredupan analog adalah kontrol siklus-demi-siklus dari arus maju LED. Sederhananya, ini menjaga arus LED pada tingkat yang konstan. Peredupan analog dilakukan baik dengan menyesuaikan resistor sensor arus R SNS atau dengan mengubah level tegangan DC yang diterapkan ke pin DIM (atau pin serupa) dari driver LED. Kedua contoh kontrol analog ditunjukkan pada Gambar 2.

Peredupan analog dengan kontrol R SNS

Dari Gambar 2, Anda dapat melihat bahwa dengan tegangan referensi CS tetap, perubahan R SNS menyebabkan perubahan yang sesuai pada arus LED. Jika dimungkinkan untuk menemukan potensiometer dengan resistansi kurang dari satu Ohm, yang mampu menahan arus besar LED, metode peredupan ini berhak digunakan.

Peredupan analog dengan kontrol tegangan suplai CS

Metode yang lebih kompleks melibatkan kontrol siklus-demi-siklus langsung dari arus LED menggunakan pin CS. Untuk ini, dalam kasus tipikal, sumber tegangan dimasukkan dalam loop umpan balik, diambil dari sensor arus LED dan disangga oleh penguat (Gambar 2). Penguatan penguat dapat dikontrol untuk mengatur arus LED. Mudah untuk memperkenalkan fungsionalitas tambahan ke sirkuit umpan balik ini, seperti arus berlebih dan proteksi suhu.

Kerugian dari peredupan analog adalah suhu warna dari cahaya yang dipancarkan dapat dipengaruhi oleh arus maju LED. Dalam kasus di mana perubahan warna cahaya tidak dapat diterima, peredupan LED dengan mengontrol arus maju tidak dapat digunakan.

Peredupan dengan PWM

Peredupan PWM terdiri dari pengontrolan momen menyalakan dan mematikan arus melalui LED, diulangi pada frekuensi yang cukup tinggi, yang, dengan mempertimbangkan fisiologi mata manusia, tidak boleh kurang dari 200 Hz. Jika tidak, efek kedipan mungkin muncul.

Arus rata-rata melalui LED sekarang menjadi proporsional dengan siklus kerja dan dinyatakan dengan rumus:

I DIM-LED \u003d D DIM × I LED

I DIM-LED - arus rata-rata melalui LED,
D DIM - siklus kerja pulsa PWM,
I LED - Arus nominal LED, diatur dengan memilih nilai resistansi R SNS (lihat Gambar 3).
Gambar 3.

Modulasi driver LED

Banyak driver LED modern memiliki input DIM khusus yang menerima sinyal PWM pada berbagai frekuensi dan amplitudo. Input menyediakan antarmuka sederhana dengan sirkuit logika eksternal, memungkinkan Anda untuk menghidupkan dan mematikan output konverter tanpa penundaan untuk restart driver, tanpa mempengaruhi pengoperasian node sirkuit mikro lainnya. Sejumlah fungsi tambahan dapat diimplementasikan menggunakan pin pengaktifan keluaran dan logika tambahan.

Peredupan PWM dua kabel

Peredupan PWM dua kabel telah menjadi populer dalam pencahayaan interior otomotif. Jika tegangan di VINS menjadi 70% lebih kecil dari VIN (Gambar 3), MOSFET daya internal dinonaktifkan dan arus melalui LED dimatikan. Kerugian dari metode ini adalah kebutuhan untuk memiliki rangkaian driver sinyal PWM pada catu daya konverter.

Peredupan PWM cepat dengan perangkat shunt

Penundaan pada saat menghidupkan dan mematikan output konverter membatasi frekuensi PWM dan kisaran siklus kerja. Untuk mengatasi masalah ini, perangkat shunt, seperti MOSFET yang ditunjukkan pada Gambar 4a, dapat dihubungkan secara paralel dengan LED, atau rangkaian LED, untuk dengan cepat melewati arus keluaran dari konverter yang melewati LED (s).
dan)

b)
Gambar 4. Peredupan PWM cepat (a), bentuk gelombang arus dan tegangan (b).

Arus induktor tetap kontinu selama LED dimatikan, yang menyebabkan naik turunnya arus berhenti ditunda. Sekarang naik dan turunnya waktu hanya dibatasi oleh karakteristik transistor MOSFET. Gambar 4a menunjukkan koneksi transistor shunt ke LED yang dikendalikan oleh driver LM3406, dan Gambar 4b menunjukkan osilogram yang menunjukkan perbedaan antara hasil yang diperoleh saat peredupan menggunakan pin DIM (atas) dan saat menghubungkan transistor shunt (bawah). Dalam kedua kasus, kapasitansi keluaran adalah 10 nF. Transistor MOSFET tipe shunt.

Saat shunting arus LED yang dikendalikan oleh konverter dengan stabilisasi arus, seseorang harus memperhitungkan kemungkinan arus masuk saat transistor MOSFET dihidupkan. Rangkaian driver LED LM340x dirancang untuk mengontrol waktu nyala konverter untuk mengatasi masalah emisi. Untuk mempertahankan kecepatan hidup / mati maksimum, kapasitansi antara terminal LED harus minimal.

Kerugian signifikan dari peredupan PWM cepat, dibandingkan dengan metode modulasi keluaran konverter, adalah penurunan efisiensi. Saat shunt terbuka, ia menghilangkan daya dalam bentuk panas. Untuk mengurangi kerugian tersebut, Anda harus memilih transistor MOSFET dengan resistansi saluran minimum R DS-ON.

Peredup multi-mode LM3409

  • Mata "alat" bagus, tapi tidak ada nilai "numerik". Hanya spektrometer yang dapat menunjukkan sesuatu yang konkret. Link pliz. Dan apakah Anda benar-benar percaya bahwa sesuatu sedang dilakukan di luar "China" (negara-negara Asia)?
  • Tolong tautkan.
  • \u003d Vlad-Perm; 111436] [B] Vladimir_007 [B] "Untuk memperpanjang masa pakai, mereka memasang beberapa LED lagi di sebelahnya (di pantat),"? - Saya memiliki banyak LED yang berdiri berdampingan untuk meningkatkan kecerahan total ........... Maaf, saya hanya kebetulan mendapatkan cabang ini lagi. Nomor 6 - 8 di belakang pilot radio ada artikel di mana saya juga memasukkan komentar saya. Bukan hal yang sederhana untuk menyebut kualitas produk LED, beberapa majalah lalu seorang pengendara motor memiliki artikel tentang lampu depan - tentang LED yang terlalu panas. Jadi 6 - 8 angka di artikel itu ada sirkuit driver, yang merupakan sakelar karangan bunga untuk 4 saluran. "terima kasih kepada pengemudi, kami meningkatkan masa pakai LED sebanyak 4 kali karena fakta bahwa ia bekerja 4 kali lebih jarang, juga 2_th +, durasi kristal dioda dengan grafik eksponensial meningkatkan masa pakai dengan mengurangi suhu kristal "- kira-kira secara harfiah untuk memori ... Sedangkan untuk memotret lampu depan, LED adalah stroboscope untuk mata manusia, tetapi dengan kecepatan sakelar yang sangat tinggi dan sejauh ini tidak ada yang menyombongkan peningkatan (pijar) LED setelah tegangan mati.
  • Dear [b] Vladimir_666, halo. Bagaimana Anda memutuskan ini? Ketika LED ditenagai oleh arus konstan, aliran radiasi cahaya terus menerus terbentuk. Ketika didukung oleh arus berdenyut, pulsa cahaya terbentuk. LED [B] bebas inersia. Properti luar biasa ini banyak digunakan saat mentransmisikan informasi digital melalui serat optik dengan kecepatan puluhan Gigabyte per detik atau lebih. Untuk dia dan fosfor, Anda membutuhkan yang sesuai yang tidak menciptakan sisa cahaya. Saya kira Anda memahami ini dengan sempurna. Berbicara tentang stroboscope, yang Anda maksud jelas adalah kuanta cahaya individu. Tetapi mereka belum belajar bagaimana menggunakannya secara terpisah. Tidak jelas siapa dan untuk apa menempatkan "minus"?
  • [b] SATIR, Anda seperti rumput karena [I] LED bebas inersia. Ini berlaku untuk LED kristal telanjang. LED putih yang dirancang untuk penerangan memiliki lapisan fosfor. Dan itu memiliki beberapa waktu berpijar (beberapa milidetik), yang cukup bila didukung oleh pulsa dengan frekuensi kilohertz. Selain itu, kapasitor filter dipasang di driver.
  • Dear [b] lllll, halo. Tentu saja bersamamu. Setuju, karena fosfor hanyalah aksesori dari LED itu sendiri untuk memberikan properti yang diperlukan.
  • Selamat siang. Yang dimaksud dengan stroboscope dengan frekuensi tinggi - yang saya maksud adalah stroboscope. Jika Anda mengambil cahaya dari bola lampu biasa dengan tegangan maksimum 220V dan minimum 0 dan ini dengan frekuensi 50 Hz - suhu filamen pada 220V adalah 2200 derajat, tetapi ketika tegangan turun menjadi 0 dan naik sekali lagi ke 220V, suhu filamen tidak turun menjadi 0, tetapi turun menjadi 1500 - 1800 derajat, yang kita lihat dengan mata telanjang. Adapun LED, prinsip operasinya adalah stroboskop, dengan kecepatan peralihan tinggi, yang tidak terlihat oleh mata manusia, tetapi ini tidak berarti bahwa itu tidak memengaruhi penglihatan. Sedangkan untuk transfer data, gigabyte per detik - biasanya transfer data ditransmisikan (dalam kode Morse, lampu berkedip), saya mengerti bahwa seseorang akan meletakkan (-), Anda bisa bodoh, jika Anda menganggap diri Anda sama pintar menurut ulasan orang - putuskan sendiri di mana Anda memiliki bola lampu yang terus menyala dan siapa di antara kami yang perlu dipasang -.
  • Yah, seperti 50 Hz. ini adalah dua gelombang sinus setengah dan benar-benar berkedip pada 100 Hz. dan tegangan amplitudo sekitar 300 V. Siapa yang bilang begitu? Atau di mana Anda membacanya? Baca tentang prinsip kerja di "Vika", dan topiknya sepertinya tentang menyalakan LED. Pengemudi normal memberi daya pada konstanta LED seperti ini. Regulator PWM digunakan hanya jika Anda perlu MURAH mengurangi kecerahan cahaya. Pengemudi yang baik, sekali lagi, mampu mengurangi arus ke LED tanpa menggunakan PWM. PWM digunakan dalam senter multi-mode - dan jika driver setidaknya cukup memadai, frekuensi PWM dari beberapa kHz. Sama sekali tidak terlihat dalam penggunaan apa pun. Ya, bagi saya juga, ketika hard drive mengirimkan data, "lampu" (LED) berkedip, itu berkedip cepat! Dialah yang mengirimkan data!
  • Jangan sentuh Vladimir 666. Dia tidak mengerti cara kerja LED. Dan, jelas, dia tidak akan mengerti. Dia datang dengan penjelasan yang salah untuk dirinya sendiri dan mendorongnya ke kiri dan ke kanan.
  • Semua hal di atas justru sebaliknya.
  • ctc655 Saya rasa saya telah menulis kepada Anda dalam bentuk yang dapat dimengerti bahwa bola lampu yang terus menyala tidak dapat mengirimkan informasi jika Anda mencoba melindungi produsen LED dengan minus Anda dengan tindakan Anda [B] tidak profesional
  • Terima kasih Vladimir666. Pendapat saya tentang Anda belum membaik. Sayang. Bahkan sebagai seorang anak, 38 tahun yang lalu, mereka membuat telepon ringan dengan sebuah BULB. Itu didukung oleh arus searah. Berhasil. Informasi yang ditransfer. Hal lainnya adalah dengan kecepatan apa, jika boleh saya katakan demikian. Tapi ide Anda tentang pekerjaan LED tidak masuk akal. Sekarang dia adalah celah percikan, lalu stroboskop. Kaum muda membaca dan kemudian mulai berbicara omong kosong. Jika sulit dimengerti, jangan repot-repot. Untuk ini mereka mendapat -1. Ini adalah penilaian konten informasi pesan. Pesan Anda tidak hanya tidak informatif, tetapi juga memberikan gambaran yang salah tentang topik tersebut. Di mana tidak ada omong kosong besar seperti itu, saya tidak menaruh apa-apa.
  • Melihat topik di sat yang sama, itu akan menjadi jelas mengapa lagi! http: //www..php? p \u003d 199007 # post199007 Diskusi: Perangkat penerangan berbasis LED AC menemukan tempat khusus mereka dan, mungkin, melampaui itu. Saya juga belum berusia 10 atau 30 tahun, tetapi ini akan berguna untuk kamu baca. Tingkatkan pengetahuan selain perangkat berteknologi tinggi dengan sambungan pn. Saya bertanya-tanya bagaimana Anda mengirimkan informasi dengan bola lampu menyala pada arus searah 30 tahun yang lalu? Semua perangkat pencahayaan, tidak masalah - optocoupler, optothyristor, dll. semua bekerja dengan menghentikan fluks cahaya. Mungkin paten yang dibuat khusus untuk ini?
  • Ratakan atau konfirmasi. Saya seorang "insinyur elektronik" - Anda tidak harus dibatasi dalam terminologi. Fakta bahwa pengemudi (bertenaga dari 220 V.) bekerja sesuai dengan AC (220 V.) - DC (300 V.) - AC PWM - DC (arus CC yang dibutuhkan stabil) - Sirkuit CC pada LED tidak membuatnya Pengatur PWM. (Anda bisa menyebutnya penyearah tegangan!) Umpan balik PWM hanyalah salah satu cara untuk menjaga kecerahan LED (arus) stabil. Tetapi Anda dapat mengatur kecerahan dengan dua cara: dalam rantai yang ditentukan di "AC PWM" masukkan tambahan penyesuaian "isi" (LED akan diberi daya oleh arus stabil yang dapat disesuaikan) atau sesuaikan PWM secara langsung [B] arus rata-rata per lampu. Dalam kasus pertama, ini didukung oleh arus yang stabil (tidak ada riak!) Dalam kasus kedua, LED ditenagai oleh "pulsa" dan pada dasarnya terlihat. (belum tentu dengan mata saya - di senter saya bertemu dengan frekuensi 200 Hz dan 9 kHz.) Bukankah itu transmisi informasi dengan kode Morse?
  • Sejujurnya, saya tidak tahu mengapa harus mengkonfirmasi kebenaran yang diketahui. Mungkin, tentu saja, ada beberapa nuansa dalam perkembangan driver teregulasi (dan memang seharusnya begitu). Saya belum melakukan ini. Oleh karena itu, metode pengaturan yang Anda usulkan memiliki hak untuk hidup. Tapi masing-masing diterapkan dengan caranya sendiri. Tentang kode Morse. Ya, ini adalah transmisi informasi, tetapi dengan gangguan pada fluks cahaya. Dan telepon ringan itu bekerja untuk mengubah kecerahan bola lampu tanpa padam. Dengan tidak adanya ucapan, bintang-bintang terus-menerus. Saya tidak menemukan skema tersebut. Mereka melakukannya dalam lingkaran dan belum memiliki kebiasaan membuat sketsa diagram. Selain itu, beberapa optocoupler tertutup, misalnya resistor, dapat bekerja tanpa mengganggu fluks cahaya.
  • Halo [b] ctc655, halo. [B] Anda benar sekali. Metode transmisi suara serupa masih digunakan di bioskop. Di tepi film terdapat jalur cahaya yang memodulasi fluks bercahaya, yang diubah menjadi sinyal listrik. Metode tersebut telah ada sejak penemuan film suara! Dialah yang membunuh para penyadap.
  • Saya lupa tentang itu. Meskipun sekarang mungkin berbeda. Jujur tidak tertarik dengan bioskop sejak lama.
  • Saya tidak membantah bahwa tanpa mati lampu dan sirkuit bisa berbeda, dari logika biasa ke 554CA .. (3) pembanding, Anda bisa menyalakan bola lampu dan menarik "bendera" di depan lampu, tetapi transmisi sinyal selalu bekerja dengan mengubah "1" dan "0".
  • Di perangkat digital, ya. Apakah sensor level cahaya juga bekerja dengan matinya bola lampu atau matahari? Selain itu, tingkat iluminasi diatur ...
  • Topik atau perselisihan sebelumnya, jika Anda membacanya, adalah tentang transfer data dengan "cahaya yang seharusnya menyala terus-menerus" dari sumber DC, yaitu baterai atau catu daya yang distabilkan. (Saya tidak ingin mengangkat topik - di mana tegangan bolak-balik berakhir dan yang konstan dimulai, karena ada banyak kontroversi tentang topik ini sekarang, dimulai dengan baterai itu sendiri .....) Adapun tingkat iluminasi, Anda diizinkan tentang sensor gerak atau pencahayaan malam di sekitar jendela toko? Tampaknya dalam cahaya 1_x dalam arti biasa tidak sesuai dengan topik sedikit, tetapi prinsipnya praktis sama!

Sebelumnya, penerangan ruangan dikontrol oleh rheostat. Kelemahan signifikan dari perangkat ini adalah konsumsi daya yang tinggi, terlepas dari kecerahannya. Pada daya minimum lampu, listrik dikonsumsi dalam jumlah yang sama dengan maksimum, karena sebagian besar memanaskan rheostat.

Kontrol pencahayaan ruangan

Keuntungan dan kerugian

Pengatur beban listrik (dimmer) kini dapat dibeli di toko peralatan listrik. Ini terutama digunakan untuk mengubah kecerahan berbagai jenis lampu dan memiliki keuntungan sebagai berikut:

  • mengubah intensitas cahaya lampu;
  • mengatur perubahan kecerahan otomatis Peredup cahaya otomatis menggunakan timer;
  • kendali jarak jauh;
  • digunakan sebagai sakelar dan untuk mengatur mode cahaya lampu: perubahan halus, pembuatan gambar cahaya, berkedip;
  • peningkatan daya tahan lampu karena soft start;
  • penghematan listrik yang dikonsumsi.

Regulator memiliki kelemahan:

  • interferensi asing mengganggu pengoperasian perangkat yang tidak memiliki filter;
  • generasi gangguan untuk perangkat lain yang menerima sinyal radio;
  • tidak semua perangkat menghemat energi;

Jenis peredup

Perangkat paling sederhana yang dapat disesuaikan memiliki sakelar dan kenop putar. Kecerahan pengatur tergantung pada posisi potensiometer. Peredup cocok untuk mengontrol lampu pijar dan halogen. Dalam hal daya, dipilih setidaknya 15% lebih tinggi dari beban maksimum yang terhubung. Itu harus memiliki perlindungan sirkuit pendek built-in. Pilihan termudah adalah sekring.

Jenis dimmer adalah:

  1. Atas. Paling sering berisi rheostat tambahan dan digunakan untuk strip LED.
  2. Pos pemeriksaan - untuk area tempat yang luas.
  3. Dua dan multisaluran - dipilih berdasarkan jumlah lampu dan mode kontrol.

Di mana Anda tidak perlu memasang dimmer?

  1. Di tempat umum di mana sering digunakan tidak akan memungkinkan fungsi dasarnya dilakukan. Di mana-mana dimungkinkan untuk memasang perangkat untuk kelancaran menyalakan lampu yang terpasang di sakelar, memungkinkan untuk meningkatkan masa pakai mereka.
  2. Di tempat-tempat yang belum ada kepastian tentang pemasangan lampu.

Metode regulasi

  1. Mekanis - memutar pegangan. Pertama, peredup menyala hingga berbunyi klik, lalu kecerahan disetel. Perangkat dorong putar lebih nyaman, karena Anda dapat menggunakan sakelar dengan pengaturan pengatur konstan.
  2. Elektronik: tombol tekan, keyboard. Dapat digunakan sebagai saklar dan pengatur.
  3. Sentuh - panel kontrol menyediakan banyak fungsi berbeda.
  4. Remote-control dengan sinyal radio atau dengan menggunakan remote control IR.

Jenis lampu peredup

  • Lampu pijar dan lampu halogen untuk 220V. Dimmer apa pun dapat digunakan untuk mengubah intensitas cahaya, karena beban hanya aktif (tidak memiliki induktansi dan kapasitansi). Kerugiannya adalah pergeseran spektrum ke arah merah saat tegangan diturunkan. Batasan daya untuk dimmer ada pada kisaran 60-600 W.
  • Lampu halogen tegangan rendah. Bagi mereka, transformator belitan step-down berlaku, yang membutuhkan regulator yang dapat menangani beban induktif. Itu ditandai RL. Saat menggunakan trafo elektronik, dipasang beban kapasitif.

Lampu halogen membutuhkan perubahan voltase yang mulus, yang meningkatkan masa pakai mereka. Model terbaru menentukan jenis beban dan menyesuaikannya, mengubah algoritme kontrol. Dimungkinkan untuk secara bersamaan mengatur berbagai kelompok lampu: pijar dan halogen.

  • Lampu neon. Jika dipicu oleh sakelar, starter pijar, dan choke elektromagnetik, peredup dan rheostat konvensional tidak akan berfungsi dengannya. Di sini Anda membutuhkan perangkat kendali elektronik (ECG).
  • Lampu LED. Bagi mereka, regulasi voltase menyebabkan perubahan spektrum. Oleh karena itu, LED diatur dengan mengubah durasi pulsa yang disuplai. Pada saat yang sama, kedipan tidak diperhatikan, karena tingkat pengulangannya mencapai 300 kHz.

Menghubungkan regulator ke beban

Sambungan ke beban dibuat seri (Gbr. A). Regulator bekerja dengan cara yang sama seperti sakelar, tetapi disarankan untuk memasang sakelar secara terpisah, karena jika terjadi kegagalan dari peralihan yang sering, Anda harus mengganti peredup yang mahal ke yang baru.

Diagram koneksi peredup

Persyaratan utamanya adalah polaritas. Fase selalu terhubung ke terminal input dimmer, ditandai dengan huruf L, dan dari output, kabel menuju ke lampu. Fase dapat dideteksi dengan indikator tegangan.

Pemutus sering kali dipasang pada pemutusan kabel fase (Gbr. B). Letaknya lebih dekat ke pintu, dan peredup berada di dekat tempat tidur untuk kontrol yang nyaman.

Anda dapat memasang regulator lain dan menghubungkannya secara paralel satu sama lain (Gbr. C). Untuk melakukan ini, pimpin 3 kabel dari setiap perangkat ke kotak persimpangan. Sakelar semacam itu, mirip dengan sakelar pass-through, dilakukan di koridor panjang.

Penggunaan dimmer berbeda dalam jumlah beban. Metode tunggal terdiri dari menghubungkan satu perangkat atau digabungkan menjadi satu kelompok umum. Metode kontrol selanjutnya didasarkan pada lampu aksen untuk menyorot area individu.

Pencahayaan ruangan yang bisa disesuaikan

Koneksi redup

Regulator dipasang di kotak instalasi seperti sakelar konvensional. Pertama, terhubung dengan tidak adanya tegangan pada kabel suplai, dan kemudian dipasang di dalam kotak. Kemudian bingkai dan kenop kontrol kecerahan dipasang.

Skema dasar untuk mengatur intensitas cahaya lampu sama untuk kebanyakan perangkat konvensional. Satu-satunya perbedaan adalah pada detail tambahan untuk penanganan yang lebih mulus dan stabilitas di batas bawah.

Untuk mensuplai tegangan ke lampu, buka triac (Gbr. A). Untuk ini, tegangan harus dibuat di antara elektroda.

Sirkuit dengan regulasi triac untuk lampu pijar: a - paling sederhana; b - ditingkatkan

Pada awal setengah gelombang positif, kapasitor C dibebankan melalui resistor variabel R. Ketika nilai tertentu tercapai, triac terbuka. Pada saat yang sama, lampu menyala. Kemudian triac menutup dan situasi serupa terjadi pada setengah gelombang negatif, karena semikonduktor melewatkan arus di kedua arah.

Jadi, “tunggul” setengah gelombang dengan frekuensi 100 Hz datang ke bola lampu, yang tidak terjadi ketika rheostat digunakan. Saat kecerahan berkurang, kelap-kelip cahaya menjadi semakin jelas. Untuk menghindari ini, detail ditambahkan ke diagram, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. b. Triac dipasang sesuai dengan beban sebenarnya, dan tegangan yang diizinkan adalah 400V.

Dengan memilih nilai resistor dan kapasitor, Anda dapat mengubah momen awal dan akhir penyalaan serta kestabilan pendar lampu.

Untuk lampu LED

Terlepas dari efisiensi lampu LED, string dan pita, masalah penghematan energi juga berlaku untuk mereka. Seringkali ada kebutuhan untuk mengurangi kecerahan pancaran. Lampu LED dengan dimmer konvensional tidak berfungsi dan cepat rusak selama pengaturan. Untuk ini, regulator khusus dari dua jenis digunakan: mengubah tegangan suplai, mengontrol dengan metode modulasi lebar-pulsa - PWM (interval peralihan beban).

Perangkat dengan peredupan dengan mengubah tegangan mahal dan besar (rheostat atau potensiometer). Pada saat yang sama, mereka tidak cocok dengan lampu bertegangan rendah dan hanya menyala pada 9V dan 18V.

Regulator modern adalah perangkat kompleks yang menyediakan permulaan lampu yang mulus, kontrol kecerahan dan pengaturan mode peralihan cahaya dengan timer.

Lampu LED berbeda dari pita dan rakitan konvensional, yang hanya dapat dihubungkan menggunakan perangkat tambahan. Fitur utamanya adalah sebagai berikut:

  1. Ketersediaan alas standar tipe E, G, MR untuk koneksi.
  2. Kemampuan untuk bekerja dengan jaringan tanpa perangkat tambahan. Jika lampu diberi daya oleh 12V, perangkat tambahan ditentukan dalam karakteristiknya.
  3. Fluks bercahaya yang dihasilkan tidak boleh berbeda secara signifikan dari nilai standar.

Untuk memastikan mode operasi yang diperlukan, driver dibangun di dalam lampu yang menjalankan fungsi-fungsi yang berguna. Jika menyediakan peredupan, hal itu disebutkan di paspor dan kemasan. Dalam hal ini, kecerahan lampu tersebut dapat diatur menggunakan kontrol konvensional.

Jika peredupan tidak tersedia, Anda harus membeli perangkat kontrol khusus dengan kontrol PWM. Mereka berbeda dalam jenis instalasi:

  • modular (dalam papan distribusi) dikendalikan oleh regulator eksternal, kendali jarak jauh atau dengan bus khusus;
  • terletak di kotak instalasi, seperti sakelar, dengan kontrol putar atau tombol tekan;
  • blok jarak jauh dipasang di struktur langit-langit (untuk lampu sorot dan strip LED).

Regulator berbasis PWM beroperasi pada mikrokontroler mahal yang tidak dapat diperbaiki. Lebih mudah membuat perangkat buatan sendiri berdasarkan sirkuit mikro sederhana. Dimmer yang didasarkan pada timer NE555 beroperasi secara stabil pada tegangan 3-18 V dengan arus keluaran hingga 0,2 A.

Sirkuit dimmer untuk lampu LED

Frekuensi osilasi disediakan oleh generator yang terdiri dari resistor dan kapasitor. Dengan nilai resistor variabel, Anda dapat mengatur interval untuk menghidupkan dan mematikan beban pada output 3 dari sirkuit mikro. Transistor efek medan di sini berfungsi sebagai penguat daya, karena sirkuit mikro tidak dapat mengatasi beban dari lampu LED. Jika arus yang melewatinya melebihi 1A, radiator pendingin diperlukan untuk transistor.

Untuk lampu fluorescent

Kecerahan lampu dapat dikontrol menggunakan ballast elektronik, yang menjalankan fungsi utama untuk menyalakannya. Diagram sederhana ditunjukkan pada Gambar. di bawah.

Mengontrol lampu fluorescent menggunakan ballast elektronik

Tegangan disuplai ke lampu dari generator frekuensi 20-50 kHz. Sirkuit yang dibentuk oleh kapasitor dan choke masuk ke dalam resonansi dan menyalakan lampu. Untuk mengubah kekuatan arus dan intensitas cahayanya, Anda harus mengubah frekuensinya. Peredupan dilakukan hanya setelah lampu mencapai daya penuh.

Ballast elektronik yang dapat disesuaikan dibuat berdasarkan pengontrol IRS2530D dengan 8 keluaran. Perangkat ini adalah driver setengah jembatan 600V dengan fungsi start, redup, dan gagal aman. Sirkuit terintegrasi memungkinkan Anda untuk menerapkan semua metode kontrol yang diperlukan melalui 8 pin dan digunakan dalam banyak cara untuk mengubah kecerahan lampu.

Diagram blok kontrol elektronik lampu fluoresen

Pilihan. Video

Lebih baik mempelajari pilihan dimmer yang tepat dari video sebelumnya.

Saat membeli peredup, Anda harus mempelajari karakteristik teknisnya dengan cermat dan menentukan jenis lampu yang dimaksudkan. Pilihan perangkat yang tepat memudahkan untuk menghubungkannya sendiri tanpa bantuan spesialis.

CATATAN!

Kami telah menghubungkan ground LED dan resistor variabel (potensiometer) ke rel panjang “-” pada papan tempat memotong roti, dan telah menghubungkannya ke input GND dari mikrokontroler. Dengan cara ini kami menggunakan lebih sedikit input dan lebih sedikit kabel yang membentang dari papan tempat memotong roti ke pengontrol.

Tanda "+" dan "-" pada tata letak tidak mengharuskan Anda menggunakannya hanya untuk catu daya, hanya saja paling sering digunakan dengan cara ini dan penandaannya membantu kami.

Tidak masalah kaki ekstrem mana dari potensiometer yang akan dihubungkan ke 5 V, dan mana yang ke GND, hanya arah di mana Anda perlu memutar kenop untuk meningkatkan tegangan yang akan berubah. Ingatlah bahwa kita membaca sinyal dari kaki tengah.

Untuk membaca sinyal analog yang menerima berbagai nilai, dan tidak hanya 0 atau 1, seperti digital, hanya port yang ditandai di papan sebagai "ANALOG IN" dan diberi nomor dengan awalan A. Untuk Arduino Uno, ini adalah A0-A5.

SKETSA

KOMENTAR TENTANG KODE

Menggunakan direktif #define, kami memberi tahu kompilator untuk mengganti pengenal POT_PIN dengan A0 - nomor input analog. Anda mungkin menemukan kode di mana port analog akan dialamatkan dengan nomor tanpa indeks A. Kode ini akan berfungsi, tetapi gunakan indeks untuk menghindari kebingungan dengan port digital.

Variabel biasanya diberi nama yang dimulai dengan huruf kecil. Untuk menggunakan variabel, Anda perlu mendeklarasikannya, yang kami lakukan dengan instruksi:

Untuk mendeklarasikan variabel, Anda harus menentukan tipenya, di sini - int (dari integer bahasa Inggris) - nilai integer dalam kisaran dari -32 768 hingga 32 767, kita akan mengenal tipe lainnya nanti.

Variabel dengan tipe yang sama dapat dideklarasikan dalam satu pernyataan, mencantumkannya dipisahkan dengan koma, itulah yang kami lakukan.

Fungsi analogRead (pinA) mengembalikan nilai bilangan bulat dalam rentang 0 hingga 1023, sebanding dengan tegangan yang diterapkan ke input analog, yang nomornya kami berikan ke fungsi sebagai parameter pinA.

Perhatikan bagaimana kita mendapatkan nilai yang dikembalikan oleh analogRead (): kita hanya meletakkannya dalam rotasi dengan operator penugasan \u003d, yang menulis apa yang ada di sebelah kanannya ke variabel di sebelah kiri.

PERTANYAAN UNTUK TES DIRI

1. Saat memasang rangkaian, dapatkah kita menghubungkan LED dan potensiometer secara langsung ke input GND yang berbeda dari mikrokontroler?

2. Ke arah mana Anda perlu memutar resistor variabel untuk meningkatkan kecerahan LED?

3. Apa yang terjadi jika Anda menghapus baris pinMode (LED_PIN, OUTPUT) dari program? garis pinMode (POT_PIN, INPUT)?

4. Mengapa kita membagi nilai yang diterima dari input analog sebelum mengatur kecerahan LED? apa yang akan terjadi jika ini tidak dilakukan?

TUGAS

1. Matikan daya papan, hubungkan LED lain ke port 5. Ubah kode sehingga LED kedua bersinar pada 1/8 dari kecerahan yang pertama.

Peredupan (dari bahasa Inggris peredupan - peredupan) adalah proses mengontrol intensitas cahaya, yang berakar pada abad ke-19. Untuk pertama kalinya, peredupan digunakan di bioskop, ketika menurut rencana sutradara, panggung akan digelapkan dan diterangi tergantung pada aksi yang terjadi di atasnya. Untuk itu, proyektor lampu busur yang digunakan pada waktu itu ditutup dengan tirai anti tembus pandang. Semakin banyak tirai ini menghalangi fluks cahaya, semakin meredupkan pencahayaan. Dimmer hari ini telah jauh dari pendahulunya yang tidak rumit, namun, secara umum, tujuannya tetap sama.

Kontrol kecerahan banyak digunakan dalam sistem modern. Jadi, melalui peredupan, Anda dapat membuat pencahayaan ruang lembut di ruang tamu atau kamar tidur, dengan cepat mengubah suasana di kafe atau restoran, dan meningkatkan visual "magnet" secara eceran.

Manfaat peredupan

  • Kemungkinan membuat dan mengubah skenario pencahayaan dengan cepat yang tidak dapat dicapai dengan sakelar dua posisi standar.
  • Kontrol kecerahan memungkinkan Anda mengoperasikan perangkat pencahayaan dalam mode hemat, yang memperpanjang masa pakai perangkat.
  • Peredupan menghasilkan konsumsi daya yang lebih sedikit dan pembuangan panas yang lebih sedikit.

Kemungkinan terluas untuk mengontrol lingkungan pencahayaan terbuka saat peredupan dikombinasikan dengan membagi perangkat pencahayaan menjadi beberapa kelompok. Pendekatan ini memungkinkan Anda untuk mengontrol keseluruhan cahaya dan aksen secara independen satu sama lain, mewujudkan skenario yang paling menarik dan kompleks.

Manfaat peredupan LED

Menyesuaikan kecerahan LED memungkinkan Anda untuk sepenuhnya mengungkapkan potensi penuhnya. Fitur LED menjadikan elemen pencahayaan ini kandidat yang ideal untuk peredupan.

  • Kecerahan sebuah LED dapat diubah dalam rentang yang sangat luas, tidak seperti lampu fluorescent.
  • Perubahan kecerahan tidak berpengaruh pada temperatur warna dan rendering warna, tidak seperti lampu pijar.
  • Penurunan kecerahan menyebabkan peningkatan masa pakai, dan bukan sebaliknya, seperti halnya lampu halogen.
  • Peredupan luminer LED terjadi tanpa penundaan, yang memungkinkannya untuk digunakan bahkan dalam skenario pencahayaan yang paling dinamis.

Fitur peredupan LED

Dimmer paling sederhana yang mengatur peredupan lampu pijar melakukan ini dengan "memotong" sinusoid AC. Tetapi tidak seperti lampu pijar, luminer LED memiliki perangkat yang lebih kompleks dan beroperasi di bawah kendali sirkuit elektronik - penggerak. Dengan demikian, pengoperasian peralatan pencahayaan yang benar secara langsung bergantung pada pengemudi yang mengendalikannya. Pada saat yang sama, dengan memilih pengemudi yang tepat, Anda dapat benar-benar meredupkan lampu apa pun, apa pun daya dan tipenya.

Standar dan Protokol Peredupan

TRIAC

Triac dimmer dengan penghentian fase. Keuntungan utamanya adalah harganya yang rendah dan kemampuan untuk dibangun di sirkuit tanpa pergantian yang tidak perlu (seperti sakelar). Untuk peredupan LED yang benar, penting untuk memeriksa kompatibilitas peralatan (bundel driver-peredup). Ini akan menghindari dengungan yang tidak diinginkan dan kedipan selama pengoperasian.

1-10V

Standar yang mendapatkan popularitas luas di era penggunaan lampu fluoresen yang meluas. Esensinya terletak pada pengiriman sinyal dari 1 hingga 10V melalui sepasang kabel terpisah. Artinya, dimmer dalam hal ini diimplementasikan sebagai potensiometer biasa. Keuntungan utama dari pendekatan ini adalah ketidakpekaan total untuk memuat. Kekurangannya termasuk ketidakmampuan untuk mengontrol sumber cahaya dari berbagai lokasi dan dukungan yang buruk dari produsen LED.

DALI

Protokol digital yang didukung oleh sebagian besar produsen pencahayaan profesional. Keunggulan utamanya adalah bus digital yang mengintegrasikan semua luminer LED yang dapat diredupkan ke dalam satu sistem. Menyalakan, mematikan dan meredupkan dilakukan dengan perintah sinyal, dan bukan dengan membuka sirkuit suplai. Pendekatan ini memungkinkan Anda untuk menetapkan kembali sakelar mana yang bertanggung jawab untuk luminer mana kapan saja.

Tetapi keuntungan terpenting dari protokol DALI digital adalah kemampuannya untuk memprogram adegan dengan penyimpanan berikutnya dalam memori. Ini sepenuhnya mengubah kontrol pencahayaan. Kunci sakelar konvensional sekarang tidak hanya dapat mengontrol luminer, tetapi mengatur mode operasi untuk keseluruhan grup.

Di antara kelemahan protokol DALI, seseorang hanya dapat memilih biaya tinggi dan kebutuhan untuk konfigurasi awal sistem kontrol.

Dorong DIM

Jenis peredupan yang menarik dalam implementasi, yang memungkinkan Anda menggunakan hanya dua kabel untuk koneksi. Tombol dengan kontak yang biasanya terbuka berfungsi sebagai elemen kontrol. Selama Anda menahan tombolnya, ada sinyal, dilepaskan - tidak ada sinyal. Perangkat pencahayaan akan melihat klik seperti berikut:

  • pendek: hidup / mati;
  • long: sesuaikan kecerahan.

Metode ini sederhana untuk diterapkan, tidak memerlukan pengaturan tambahan dan dapat diterapkan dengan hampir semua alat kelistrikan. Tetapi ada juga kerugiannya: prevalensi rendah pengemudi dengan standar seperti itu dan jumlah lampu yang terhubung ke satu tombol terbatas.

Pemilihan pengemudi

Pilihan pengemudi dan jenis peredupan ditentukan oleh banyak faktor. Mereka adalah yang paling fleksibel dalam hal ini, karena pengemudi mereka ditempatkan di luar casing. Dalam kasus, Anda harus mempertimbangkan sejumlah besar nuansa. Namun, tidak ada masalah yang tidak terpecahkan. Mendaftar dukungan dari spesialis yang berkualifikasi, Anda bahkan dapat meredupkan lampu yang awalnya tidak dirancang untuk ini.